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目录3

上篇 数字信号处理技术的理论基础3

第1章　连续时间信号分析3

1.1　概述3

1.2　连续时间信号的时域分析3

1.2.1　信号的分类3

1.2.2　典型信号5

1.2.3　信号的基本运算7

1.2.4　奇异信号12

1.2.5　信号的分解15

1.2.6　线性相关16

1.3　连续时间信号的频域分析17

1.3.1　周期信号的频谱17

1.3.2　非周期信号的频谱21

1.3.3　傅里叶变换的基本性质24

1.3.4　周期信号的傅里叶变换26

1.4　抽样及抽样定理27

1.4.1　时域抽样27

1.4.2　频域抽样30

1.5　连续时间信号的s域分析31

1.5.1　双边拉氏变换及其收敛域31

1.5.2　单边拉氏变换及其基本性质32

1.5.3　单边拉氏反变换34

1.5.4　由X（s）的零、极点分布确定信号的时域特性37

1.5.5　单边拉氏变换与傅里叶变换的关系38

习题和实验指导39

2.1.2　系统分析43

2.1.1　信号与系统的关系43

2.1　概述43

第2章　连续时间系统分析43

2.2　线性时不变连续时间系统的时域分析44

2.2.1　线性时不变连续时间系统44

2.2.2　线性时不变连续时间系统的响应46

2.3　线性时不变连续时间系统的s域分析52

2.3.1　用单边拉氏变换求系统的响应52

2.3.2　系统函数53

2.4　线性时不变连续时间系统的频域分析56

2.4.1　系统的频率响应特性56

2.4.2　系统的滤波特性59

2.5　无失真传输63

2.5.1　失真的概念63

2.5.2　无失真传输的条件64

习题和实验指导65

第3章　离散时间信号与系统时域分析68

3.1　概述68

3.1.1　数字信号处理系统的基本组成68

3.1.2　数字信号处理的主要特点69

3.1.3　数字信号处理的学科概貌70

3.2　离散时间信号的时域分析71

3.2.1　离散时间信号——序列71

3.2.2　序列的基本运算71

3.2.3　典型序列76

3.2.4　序列的周期性80

3.2.5　共轭对称序列和共轭反对称序列81

3.3.1　线性移不变离散时间系统82

3.3　线性移不变离散时间系统时域分析82

3.3.2　单位抽样响应84

习题和实验指导88

第4章　离散时间信号与系统频域分析91

4.1　z变换91

4.1.1　z变换的定义及其收敛域91

4.1.2　z变换的基本性质和定理96

4.1.3　z反变换99

4.2　离散时间信号的频域分析104

4.2.1　序列的z变换与连续时间信号的拉氏变换之间的关系104

4.2.2　序列的傅里叶变换106

4.3　线性移不变离散时间系统的z域分析108

4.3.1　系统函数108

4.3.2　IIR系统与FIR系统109

4.3.3　系统响应的z域求解110

4.4　线性移不变离散时间系统的频域分析112

4.4.1　系统的频率响应特性112

4.4.2　全通系统与最小相位系统116

习题和实验指导119

第5章 离散时间信号与系统数字频域分析122

5.1　时域-频域的周期-离散对应关系122

5.1.1　连续时间非周期信号的傅里叶变换122

5.1.2　连续时间周期信号的傅里叶级数122

5.1.3　非周期序列的傅里叶变换123

5.1.4　周期序列的离散傅里叶级数123

5.2　离散傅里叶级数124

5.3.1　离散傅里叶变换126

5.3　离散傅里叶变换及其性质126

5.3.2　DFT与DTFT及z变换的关系127

5.3.3　离散傅里叶变换的性质129

5.4　DFT的快速算法——快速傅里叶变换134

5.4.1　减少DFT运算量的基本途径135

5.4.2　按时间抽取的基-2 FFT算法136

5.4.3　按频率抽取的基-2 FFT算法141

5.4.4　离散傅里叶反变换的快速算法143

5.5　用DFT计算线性卷积和144

5.5.1　圆周卷积和与线性卷积和的关系144

5.5.2　线性卷积和的分段计算法146

5.6　用DFT对连续时间信号进行频谱分析148

习题和实验指导151

6.1.1　数字滤波器设计的主要内容和方法155

6.1.2　数字滤波器的技术指标要求155

第6章　IIR数字滤波器设计155

6.1　数字滤波器设计的基本概念155

6.2　IIR数字滤波器的基本结构157

6.2.1　信号流图与系统函数、差分方程的转换157

6.2.2　直接型结构158

6.2.3　级联型结构161

6.2.4　并联型结构163

6.3　模拟滤波器设计165

6.3.1　模拟滤波器设计的基本概念165

6.3.2　设计IIR滤波器的常用Matlab函数166

6.3.3　模拟低通滤波器设计167

6.3.4　模拟高通、带通和带阻滤波器设计173

6.4.1　模拟滤波器到数字滤波器的映射179

6.4　数字滤波器设计179

6.4.2　数字滤波器的间接设计183

习题和实验指导186

第7章　FIR数字滤波器设计188

7.1　FIR数字滤波器的基本结构188

7.1.1　直接型结构189

7.1.2　级联型结构189

7.1.3　频率抽样型结构190

7.2　线性相位FIR数字滤波器的条件和特点193

7.2.1　FIR数字滤波器的线性相位条件193

7.2.2　线性相位FIR数字滤波器的幅频特性195

7.2.3　线性相位FIR数字滤波器的零点分布197

7.2.4　线性相位结构198

7.3.1　窗函数法199

7.3　线性相位FIR数字滤波器设计199

7.3.2　常用窗函数203

7.3.3　窗函数法的设计步骤206

7.4　IIR与FIR数字滤波器的比较209

习题和实验指导210

下篇 数字信号处理技术的实现与应用213

第8章　TMS320C54x数字信号处理器213

8.1　DSP芯片概述213

8.1.1　DSP芯片的主要特点213

8.1.2　DSP芯片的分类215

8.1.3　DSP芯片的发展历程和发展趋势216

8.2　TMS320C54x DSP芯片217

8.2.1　TMS320C系列DSP芯片217

8.2.2　TMS320C54x芯片的特点218

8.3　TMS320C54x芯片的组成结构219

8.4　TMS320C54x芯片的总线结构220

8.5　TMS320C54x芯片的中央处理器（CPU）221

8.5.1　TMS320C54xCPU的基本组成221

8.5.2　算术逻辑运算单元（ALU）221

8.5.3　累加器222

8.5.4　桶形移位寄存器222

8.5.5　乘法器／加法器223

8.5.6　比较、选择、存储单元（CSSU）224

8.5.7　指数编码器225

8.5.8　CPU状态控制寄存器225

8.6　TMS320C54x芯片的存储空间结构227

8.6.1　存储器空间的总体结构227

8.6.2　程序存储空间229

8.6.3　数据存储空间230

8.6.4　特殊功能寄存器230

8.6.5　I/O存储空间231

8.7　TMS320C54x芯片的引脚231

8.7.1　TMS320C54x芯片的引脚分布231

8.7.2　TMS320C5402芯片各引脚的功能232

8.8　TMS320C54x芯片的片内外设电路236

8.8.1　通用I/O引脚237

8.8.2　主机接口HPI237

8.8.3　定时器238

8.8.4　时钟发生器239

8.8.5　软件可编程等待状态发生器240

8.8.6　串行通信接口240

习题与思考244

9.1　TMS320C54x指令的数据寻址方式245

9.1.1　立即寻址245

第9章　TMS320C54x的指令系统245

9.1.2　绝对寻址246

9.1.3　累加器寻址247

9.1.4　直接寻址247

9.1.5　间接寻址248

9.1.6　存储器映射寄存器寻址253

9.1.7　堆栈寻址253

9.2　TMS320C54x指令系统概述254

9.2.1　汇编语言源程序格式254

9.2.2　指令系统中规定的符号和缩写255

9.3.1　算术运算指令257

9.3　TMS320C54x的指令系统257

9.3.2　逻辑运算指令265

9.3.2　程序控制指令269

9.3.4　加载和存储指令273

习题与思考279

第10章　DSP应用程序设计280

10.1　DSP应用程序设计的开发过程280

10.1.1　基于TMS320C54x芯片的应用程序设计开发流程280

10.1.2　软件（代码）调试工具简介282

10.2　DSP集成开发环境CCS及其使用283

10.2.1　CCS的主要功能和特点283

10.2.2　CCS的安装及设置284

10.2.3　CCS集成开发环境应用285

10.2.4　CCS工程项目的调试286

10.2.5　查看调试过程中的数据和信息290

习题与思考291

第11章　TMS320C54x的接口与应用292

11.1　典型的数字信号处理系统292

11.2　TMS320C54x与D/A转换器的接口293

11.2.1　TLC7528工作特点293

11.2.2　TLC7528器件的引脚293

11.2.3　TLC7528工作原理及与TMS320C54x的连接294

11.3　TMS320C54x与A/D转换器的接口295

11.3.1　TLV1578的特点和工作条件295

11.3.2　TLV1578的引脚及功能295

11.3.3　TLV1578的组成结构296

11.3.4　TLV1578的工作原理及与TMS320C54x的连接296

11.4.1　TMS320C54x的程序存储器扩展299

11.4　TMS320C54x的外部存储器和I/O扩展299

11.4.2　数据存储器的扩展301

11.4.3　I/O扩展302

11.5　FIR数字滤波器的TMS320C54x实现304

11.5.1　FIR数字滤波器的结构特点305

11.5.2　z-1算法的实现305

11.5.3　FIR数字滤波器的TMS320C54x实现307

11.6　IIR数字滤波器的TMS320C54x实现308

11.6.1　IIR数字滤波器的结构特点308

11.6.2　二阶IIR数字滤波器的TMS320C54x实现309

11.6.3　高阶IIR数字滤波器311

习题与思考311

参考文献312